PCB-Bibliotheken

Auf einen Blick

Erfahren Sie, wie Sie dateibasierte PCB-Bibliotheken in Altium Designer erstellen und verwalten – vom Anlegen einer neuen Bibliothek bis zum Erstellen einer Bibliothek aus Footprints, die bereits in einem PCB-Design platziert sind. Dieser Artikel behandelt das Hinzufügen, Umbenennen und Entfernen von Footprints sowie den Einsatz des IPC Footprint Batch Generator, um mehrere Footprints aus Bauteildaten in Excel- oder CSV-Dateien zu erstellen. Lesen Sie weiter und erfahren Sie, wie Sie diese Werkzeuge zur Bibliotheksverwaltung in Ihrem nächsten Design einsetzen können.

- Erstellen Sie eine neue PCB-Bibliothek oder generieren Sie eine Bibliothek aus einem vorhandenen PCB-Dokument zur Wiederverwendung oder Archivierung.
- Fügen Sie Footprints mit dem PCB-Footprint-Editor und dem Panel „PCB Library“ hinzu, benennen Sie sie um oder entfernen Sie sie.
- Konfigurieren Sie die stapelweise Footprint-Erstellung, einschließlich Eingabedateien, Ausgabeoptionen für Bibliotheken und Verarbeitungsberichten.
Mit KI tiefer einsteigen:

Das reale Bauteil, das auf der Leiterplatte montiert wird, wird bei der Schaltplanerfassung als Schaltplansymbol und beim Leiterplattenentwurf als PCB-Footprint dargestellt. Komponenten in Altium Designer können:

  • in lokalen Bibliotheken erstellt und daraus platziert werden oder
  • direkt aus einem verbundenen Workspace platziert werden, auf den das gesamte Entwicklungsteam zugreifen kann.
Dieses Dokument beschreibt die Erstellung und Verwaltung von PCB-Bibliotheken (*.PcbLib). Weitere Informationen zum Erstellen eines PCB-Footprints finden Sie auf der Seite Erstellen eines PCB-Footprints.

Footprints können aus dem PCB-Editor in eine PCB-Bibliothek oder zwischen PCB-Bibliotheken kopiert werden. Alternativ können sie mithilfe von Footprint Wizard oder den Zeichenwerkzeugen von Grund auf neu erstellt werden.

Erstellen einer neuen PCB-Bibliothek

Um eine neue PCB-Bibliothek zu erstellen, wählen Sie in den Hauptmenüs den Befehl File » New » Library und anschließend im Bereich File des Dialogs New Library die Option PCB Library.

Nachdem Sie auf Create geklickt haben, wird ein neues PCB-Bibliotheksdokument mit dem Namen PcbLib1.PcbLib erstellt und im Panel Projects angezeigt. Außerdem wird ein leeres Komponentenblatt mit dem Namen PCBComponent_1 geöffnet.

Der Inhalt der Bibliothek wird im Panel „PCB Library“ angezeigt.

Sie können nun mit den Befehlen des PCB-Footprint-Editors Footprint-Komponenten in der neuen PCB-Bibliothek hinzufügen, entfernen oder bearbeiten.

Erstellen einer PCB-Bibliothek aus einem PCB-Dokument

Wenn Sie über ein PCB-Design verfügen, in dem bereits alle Footprints platziert sind, können Sie mit dem Befehl Design » Make PCB Library im PCB-Editor eine PCB-Bibliothek erzeugen, die nur diese Footprints enthält. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie eine exakte Arbeitsbibliothek oder ein Archiv Ihres fertigen Designs erstellen möchten.

Nach dem Aufrufen des Befehls wird automatisch ein Bibliotheksdokument (<PCBDocumentName>.PcbLib) erstellt, am selben Speicherort wie das zugrunde liegende PCB-Dokument gespeichert und dem Projekt hinzugefügt. Die erstellte Datei wird im Panel Projects als Teil des Projekts im Unterordner Libraries\PCB Library Documents angezeigt. Das Dokument wird als aktives Dokument im PCB-Footprint-Editor geöffnet. Jede eindeutige PCB-Komponente, die auf der Leiterplatte erkannt wird, wird anschließend zur Bibliothek hinzugefügt.

Erstellen eines neuen PCB-Footprints

In einer PCB-Bibliothek können beliebig viele PCB-Footprints erstellt werden. Um einen neuen PCB-Footprint in einer bestehenden Bibliothek zu erstellen, wählen Sie in den Hauptmenüs den Befehl Tools » New Blank Footprint , klicken Sie mit der rechten Maustaste in den Designbereich und wählen Sie im Kontextmenü den Befehl Tools » New Blank Footprint , oder klicken Sie mit der rechten Maustaste in den Bereich Footprints  des Panels „PCB Library“ und wählen Sie im Kontextmenü New Blank Footprint .

Da eine neue Bibliothek immer einen leeren PCB-Footprint enthält, können Sie auch Component_1 umbenennen, um mit der Erstellung eines Footprints zu beginnen. Wählen Sie dazu im Panel PCBComponent_1 aus der Liste Footprints  aus und klicken Sie auf die Schaltfläche Edit im Panel. Alternativ doppelklicken Sie auf PCBComponent_1, um die Registerkarte Footprint des Panels Properties im Modus Library Options zu öffnen. Geben Sie im Feld Name einen neuen Namen ein, der den Footprint eindeutig identifiziert.

Um den aktiven Footprint aus dem aktuellen PCB-Bibliotheksdokument zu entfernen, wählen Sie in den Hauptmenüs den Befehl Tools » Remove Footprint oder klicken Sie mit der rechten Maustaste in den Designbereich und wählen Sie im Kontextmenü den Befehl Tools » Remove Footprint . Nach dem Aufrufen des Befehls erscheint ein Bestätigungsdialog, in dem Sie gefragt werden, ob Sie den Löschvorgang fortsetzen möchten. Nachdem Sie auf Yes geklickt haben, wird der Footprint aus dem Bibliotheksdokument entfernt und der vorherige Footprint in der Liste Footprints  aktiviert. Ein oder mehrere Bibliotheks-Footprints können auch direkt im Panel „PCB Library“ gelöscht werden. Wählen Sie die gewünschten Footprints in der Liste Footprints  aus, klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Sie im Kontextmenü den Befehl Delete . Ein Bestätigungsdialog erscheint, in dem Sie gefragt werden, ob Sie n Footprints löschen möchten. Nachdem Sie auf Yes geklickt haben, werden die Footprints aus dem Bibliotheksdokument entfernt und der nachfolgende Footprint in der Liste Footprints  aktiviert.

Erstellen eines Footprints mit dem IPC Footprint Batch Generator

Zusätzlich zu den auf der Seite Erstellen eines PCB-Footprints beschriebenen Verfahren kann IPC Footprint Batch Generator verwendet werden, um mehrere Footprints mit unterschiedlichen Bestückungsdichten zu erzeugen. Der Generator liest die Maßdaten elektronischer Bauteile aus einer Excel-Tabelle oder einer kommagetrennten Datei ein und wendet anschließend die IPC-Gleichungen an, um PCB-Footprints zu erstellen, die vollständig der Revision B des IPC-Standards 7351 entsprechen – Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard.

Um die Funktionen des IPC Footprint Batch Generator in Altium Designer nutzen zu können, muss die Softwareerweiterung IPC Footprint Generator installiert sein. Diese Erweiterung wird standardmäßig zusammen mit Altium Designer installiert. Sie kann manuell installiert oder entfernt werden.

Weitere Informationen zur Verwaltung von Erweiterungen finden Sie auf der Seite Extending Your Installation (Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer).

Der Batch-Generator kann die folgenden Footprint-Typen erstellen: BGA, BQFP, CAPAE, CFP, CHIP, Chip Array, CQFP, DFN, DIP, DPAK, FM, LCC, LGA, MELF DIODE/RESISTOR, MOLDED CAP/IND/DIODE, PLCC, PQFN, PQFP, PSON, QFN, QFN-2ROW, SIP, SODFL, SOIC, SOJ, SON, SOP, SOT143/343, SOT223, SOT23, SOT89, SOTFL, WIRE WOUND und ZIP.

Die Unterstützung für IPC Footprints Batch Generator umfasst:

  • Leere Vorlagendateien für die Gehäusetypen sind im Ordner \Templates der Altium Designer-Installation enthalten.
  • Gehäuse-Eingabedateien können Informationen für einen oder mehrere Footprints eines einzelnen Gehäusetyps enthalten und entweder im Excel-Format oder als kommagetrennte Datei (CSV) vorliegen.

Wählen Sie in den Hauptmenüs den Befehl Tools » IPC Compliant Footprints Batch Generator, um den Dialog IPC Compliant Footprints Batch Generator zu öffnen. Fügen Sie in diesem Dialog die zu verarbeitenden Footprint-Gehäusedateien hinzu und legen Sie die Erzeugungsoptionen nach Bedarf fest.

Der IPC Footprints Batch Generator bietet Optionen, um entweder alle Footprints in der geöffneten PCB-Footprint-Bibliothek zu erstellen oder eine einzelne Bibliothek auf Grundlage einer Eingabedatei oder eines Footprint-Namens zu generieren.
Der IPC Footprints Batch Generator bietet Optionen, um entweder alle Footprints in der geöffneten PCB-Footprint-Bibliothek zu erstellen oder eine einzelne Bibliothek auf Grundlage einer Eingabedatei oder eines Footprint-Namens zu generieren.

Der Ablauf lässt sich wie folgt zusammenfassen:

  1. Fügen Sie die zu verarbeitenden Dateien zur Liste hinzu. Diese können im Excel- oder CSV-Format vorliegen. Verwenden Sie die Schaltflächen Add Files/Remove Files, um die Liste zusammenzustellen, oder ziehen Sie Dateien einfach per Drag-and-drop in den Listenbereich.
  2. Geben Sie einen Ausgabeordner für die generierten Dateien an, sofern im Rahmen des Vorgangs neue PCB-Bibliotheksdateien erstellt werden.
  3. Legen Sie mit den Optionen fest, wie die Footprints generiert werden. Alle Footprints können im aktiven PCB-Bibliotheksdokument erstellt werden. Alternativ können Sie ein PCB-Bibliotheksdokument pro Eingabedatei (mit demselben Namen wie die Eingabedatei) oder ein PCB-Bibliotheksdokument pro Footprint-Namen generieren. Die Benennung erfolgt dabei anhand des in der Datei angegebenen Feldes FootprintName  oder, falls dieses leer ist, gemäß der IPC-Namenskonvention. Generierte Bibliotheksdateien werden entsprechend der Angabe unter Output Folder gespeichert.
  4. Optional können Sie einen HTML-Bericht erstellen und diesen nach Abschluss der Verarbeitung automatisch öffnen lassen. Dieser enthält Datum, Uhrzeit und Verarbeitungsdauer sowie alle verarbeiteten Dateien und alle zugehörigen schwerwiegenden Fehler, Fehler und Warnungen.
  5. Wenn Sie sich für die Generierung neuer PCB-Bibliotheken entschieden haben, können Sie diese nach Abschluss auch automatisch öffnen lassen.

Nachdem Sie die Liste der zu verarbeitenden Dateien und alle weiteren Optionen wie gewünscht festgelegt haben, klicken Sie auf Start. Die Verarbeitung beginnt, und der Fortschritt wird im Dialog angezeigt. Sie können den Vorgang jederzeit abbrechen, indem Sie auf Stop oder Close klicken. Sobald alle Footprints generiert wurden, klicken Sie auf Close , um den Dialog zu schließen und die vom Generator erstellten Ergebnisse zu nutzen.

  • Bei Gehäusen mit einem großen Thermal-Pad (ab einer Größe von 2,1 mm × 1,6 mm) werden die Pastenmasken in kleine Füllflächen aufgeteilt.

  • Bei Gehäusen mit Gullwing-Anschlüssen werden die Pads gekürzt, damit sie nicht unter den Gehäusekörper ragen.

  • Bei kleinen Gehäusen mit einem großen zentralen Thermal-Pad (PQFP, QFN, SOIC und SOP) werden die umlaufenden Pads gekürzt, um den erforderlichen Abstand zwischen den Pads gemäß IPC-Standard sicherzustellen.

  • Alle Abmessungen werden im Assistenten in metrischen Einheiten (mm) eingegeben.

  • Die aktuellen Datensätze für jedes der unterstützten Gehäuse finden Sie in den Legenden der zugrunde liegenden Excel-Vorlagen, die über das Menü Open Template im Dialog IPC Compliant Footprints Batch Generator aufgerufen werden. Bei einer Standardinstallation der Erweiterung IPC Footprint Generator befinden sich die Vorlagen für Gehäusetypdateien im folgenden Ordner:

    Altium Designer Develop / Altium Designer Agile: \ProgramData\Altium\Altium Designer <Solution> <GUID>\Extensions\IPC Footprint Generator\Templates

    Altium Designer: \ProgramData\Altium\Altium Designer <GUID>\Extensions\IPC Footprint Generator\Templates

    Verwenden Sie diese als Grundlage zum Erstellen der Gehäusedateien, die dem Generator als Eingabe dienen.

  • Um schnell einen einzelnen IPC-konformen Footprint zu generieren, verwenden Sie den Assistenten für IPC-konforme Footprints.

Footprints aus anderen Quellen hinzufügen

PCB-Bauteile können aus anderen PCB-Bibliotheken kopiert und anschließend in der Zielbibliothek umbenannt und an die erforderlichen Spezifikationen angepasst werden. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten.

  • Wählen Sie platzierte Footprints in einem PCB-Dokument aus, kopieren Sie sie (Edit » Copy) und fügen Sie sie mit Edit » Paste Component in eine geöffnete PCB-Bibliothek ein. Wenn mehrere Bauteile aus dem PCB-Editor in die Zwischenablage kopiert wurden, werden alle als separate Bauteil-Footprints in das Bibliotheksdokument eingefügt.
  • Wählen Sie Edit » Copy Component, wenn der zu kopierende Footprint im PCB-Bibliothekseditor aktiv ist, wechseln Sie zur geöffneten PCB-Zielbibliothek und wählen Sie dann Edit » Paste Component.
  • Wählen Sie einen oder mehrere Footprints in der Liste im Panel „PCB Library“ mit den üblichen Tasten Shift+Click oder Ctrl+Click aus, klicken Sie mit der rechten Maustaste und wählen Sie Copy. Wechseln Sie zur Zielbibliothek, klicken Sie mit der rechten Maustaste in die Liste der Footprint-Namen und wählen Sie Paste n Components, wobei n die Anzahl der Bauteile angibt.
Wenn dasselbe Bauteil mehrmals in die Bibliothek eingefügt wird, wird es durch das Suffix DUPLICATE gekennzeichnet. oder DUPLICATEn, wobei n die Nummer des Duplikats ist, wenn mehr als ein Duplikat vorhanden ist.

Beachten Sie, dass eine Verknüpfung zum Quell-Workspace bestehen bleibt, wenn das Bauteil aus Ihrem verbundenen Workspace oder über das Manufacturer Part Search Panel auf der Leiterplatte platziert wurde. Sie können die Workspace-Verknüpfungen für alle Bauteile in der geöffneten Bibliothek löschen, indem Sie den Befehl Tools » Clear Server Links in den Hauptmenüs wählen. Nach dem Aufrufen des Befehls wird das Dialogfeld Confirm Clear Vault Links geöffnet. Klicken Sie auf Yes , um die im Dialogfeld angegebenen Workspace-Verknüpfungen zu löschen und die Bibliothek zu speichern; klicken Sie auf No , um das Dialogfeld ohne Änderungen zu schließen.

Die Zwischenablage kann mehrere Objekte speichern, die verschiedenen Dokumenttypen in Altium Designer hinzugefügt (eingefügt) werden können. Je nach Herkunft und Objekttyp unterstützt die Zwischenablage verschiedene Datenformate. Über die Option Monitor clipboard content within this application only auf der Seite System - General des Dialogfelds Preferences können Sie festlegen, ob nur Objekte gespeichert werden, die innerhalb der Altium Designer-Umgebung kopiert oder ausgeschnitten wurden, oder der gesamte Inhalt der Windows-Zwischenablage. Beachten Sie, dass nicht jeder Design-Editor alle Datentypen unterstützt und dass nicht unterstützte Objekte nicht eingefügt werden.

Footprints prüfen und Berichte erstellen

Um zu prüfen, ob die neuen Footprints korrekt erstellt wurden, können verschiedene Berichte generiert werden.

Bibliotheksliste

Um einen Bericht mit allen PCB-Footprints im aktuellen PCB-Bibliotheksdokument zu erstellen, wählen Sie den Befehl Reports » Library List in den Hauptmenüs. Nach dem Aufrufen des Befehls wird der Bericht (<PCBLibraryDocumentName>.REP) im selben Ordner wie das PCB-Bibliotheksquelldokument erstellt und automatisch als aktives Dokument im Hauptdesignfenster geöffnet. Der Bericht fasst die Gesamtzahl der Bauteilmodelle in der Bibliothek zusammen und listet alle Bauteilmodelle mit ihren Namen auf.

Der Bericht wird dem Projects Panel als freies Dokument im Unterordner Documentation\Text Documents hinzugefügt.

Bibliotheksbericht

Sie können aus dem aktiven Bibliotheksdokument einen Bericht erstellen, der Informationen zu den in dieser Bibliothek gespeicherten Bauteilen enthält. Der Bericht kann so konfiguriert werden, dass er Bauteilvorschauen enthält (in Farbe oder Schwarz-Weiß). Der Bericht kann als Microsoft Word-Dokument (*.doc) oder als standardmäßiges HTML-Dokument (*.html) erstellt werden.

Wählen Sie den Befehl Reports » Library Report in den Hauptmenüs, um das Dialogfeld Library Report Settings zu öffnen. In diesem Dialogfeld können Sie den Inhalt und das Layout des Berichts sowie dessen Speicherort und Namen festlegen. Standardmäßig erhält der Bericht den Namen der PCB-Bibliothek und wird am selben Speicherort abgelegt.

Das Dialogfeld Library Report Settings
Das Dialogfeld Library Report Settings

Nach dem Klicken auf OK wird der Bericht erstellt. Wenn Sie festgelegt haben, dass der Bericht nach der Erstellung geöffnet werden soll, geschieht dies, sofern auf Ihrem Computer Microsoft Word (für einen Bericht im DOC-Format) bzw. Microsoft Internet Explorer (für einen Bericht im HTML-Format) installiert ist.

Wenn Sie festgelegt haben, dass der erstellte Bericht dem Projekt hinzugefügt werden soll, wird er im Projects Panel im Unterordner Generated\Documents (für einen Bericht im HTML-Format) bzw. im Unterordner Generated\Text Documents (für einen Bericht im DOC-Format) angezeigt.

Bauteilregelprüfung

Zur Validierung aller Bauteile in der aktiven Bibliothek bietet der PCB-Footprint-Editor eine Funktion zur Bauteilregelprüfung. Diese Funktion umfasst verschiedene Prüfungen, unter anderem auf doppelte Grundelemente, fehlende Pad-Bezeichner, nicht angeschlossene Kupferflächen und eine unzulässige Bauteilreferenz. Das Ergebnis ist ein textbasierter Bericht, der alle Verstöße gegen diese Prüfregeln auflistet. So führen Sie die Bauteilregelprüfung aus:

  1. Speichern Sie Ihre Bibliotheksdatei.
  2. Wählen Sie Reports » Component Rule Check (Tastenkürzel R, R), um das Dialogfeld Component Rule Check zu öffnen.

  3. Aktivieren Sie alle verfügbaren Kontrollkästchen und klicken Sie anschließend auf OK. Ein Bericht mit dem Titel <LibraryName>.ERR wird erstellt und im Texteditor geöffnet. Alle Fehler werden darin aufgeführt. Jeder als fehlerhaft erkannte Bauteil-Footprint wird zusammen mit den jeweiligen nicht bestandenen Prüfungen aufgelistet.
  4. Schließen Sie den Bericht, um zum PCB-Footprint-Editor zurückzukehren.
Für den aktiven PCB-Footprint kann ein Bauteilbericht erstellt werden – mehr erfahren.

Einen PCB-Footprint aktualisieren

Ein PCB-Footprint kann auf zwei Arten aus einer PCB-Bibliothek aktualisiert werden: durch Übertragen („Push“) aus der PCB-Bibliothek auf die Leiterplatte oder durch Abrufen („Pull“) im PCB-Editor. Beim Übertragen einer PCB-Footprint-Aktualisierung werden ein oder mehrere ausgewählte Footprints aus der PCB-Bibliothek verwendet, um alle geöffneten PCB-Dokumente zu aktualisieren, die diese Footprints enthalten. Diese erste Methode eignet sich am besten, wenn ein vollständiger Austausch gewünscht ist. Bei der zweiten Methode können Sie vor der Aktualisierung alle Unterschiede zwischen dem vorhandenen Footprint und dem Footprint in der Bibliothek prüfen. Außerdem können Sie auswählen, welche Objekte aus der Bibliothek aktualisiert werden sollen. Diese zweite Methode eignet sich am besten, wenn Sie genau feststellen möchten, was sich zwischen dem Footprint auf der Leiterplatte und dem Footprint in der Bibliothek geändert hat.

Footprint-Aktualisierungen aus der PCB-Bibliothek übertragen

Verwenden Sie im PCBLIB-Editor den Befehl Tools » Update PCB with Current Footprint (wenn der Footprint, dessen Änderungen Sie an die PCB-Dokumente übertragen möchten, der aktive Footprint ist) oder Tools » Update PCB With All Footprints. Klicken Sie im PCB Library Panel mit der rechten Maustaste in den Bereich Components des PCB Library Panels und wählen Sie dann Update PCB with [Component] oder Update PCB with All. Durch Ausführen dieser Befehle wird das Dialogfeld Component(s) Update Options geöffnet, in dem Sie die zu aktualisierenden Grundelemente und Attribute auswählen können. Legen Sie in diesem Dialogfeld fest, welche Aspekte des Footprints aktualisiert werden sollen. Nach dem Klicken auf OK, werden alle platzierten Instanzen dieses Footprints in allen geöffneten PCB-Dokumenten gemäß den festgelegten Aktualisierungsoptionen mit den vorgenommenen Änderungen aktualisiert.

Die ausgewählten Aktualisierungen werden auf die entsprechenden Footprints in allen geöffneten PCB-Dokumenten übertragen (unabhängig davon, zu welchem Projekt sie gehören).

Informationen zum Übertragen von Änderungen an Schaltplansymbolen finden Sie in den Informationen zum Panel „Schematic Library“.

Footprint-Aktualisierungen aus dem PCB-Editor abrufen

Verwenden Sie im PCB-Editor den Befehl Tools » Update From PCB Libraries, der wiederum Update From PCB Libraries - Options öffnet. Klicken Sie auf OK, um den Dialog Update From PCB Libraries zu öffnen.

Panel „PCB Library“

Im Panel PCB Library können Sie die im aktiven PCB-Bibliotheksdokument gespeicherten Footprints durchsuchen und deren Eigenschaften bearbeiten. Wenn ein PCB-Bibliotheksdokument aktiv ist, werden im Panel Informationen zu den Footprints dieser Bibliothek angezeigt. Außerdem können Sie über das Panel alle daran vorgenommenen Änderungen direkt an das PCB-Designdokument übertragen.

Das Panel PCB Library
Das Panel PCB Library

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